如何避免電機(jī)軸電流。
內(nèi)容簡介:電機(jī)有軸電流究竟是怎么回事?有沒辦法消除?在電動機(jī)運(yùn)行過程中,如果在兩端軸承滾動體和軸承圈之間、或電機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸承間有軸電流,電機(jī)軸承的使用壽命將會大大縮短。
電機(jī)有軸電流究竟是怎么回事?有沒辦法消除?聽口氣非常急切,恨不得技術(shù)人員即刻能趕到。原來冶煉廠的一個回轉(zhuǎn)窯停了,原因是驅(qū)動電機(jī)軸抱死觸發(fā)了過流保護(hù)系統(tǒng)。聽電氣維修的師傅說,軸電流燒蝕軸承而發(fā)生抱軸,畢竟停機(jī)每一分鐘損失都巨大! 軸電流!又是這個敏感字眼,西安泰富西瑪電機(jī)技術(shù)人員今天就和大家一起聊一聊如何避免電機(jī)軸電流。
軸電流究竟是怎么回事?
電機(jī)帶有載流導(dǎo)線和磁性回路結(jié)構(gòu),通常會導(dǎo)致軸的磁化或引起脈動磁通。脈動磁通在軸、軸承和機(jī)殼形成的回路中感生電壓,于是有軸電流流過回路,軸和滑動軸瓦表面、或滾動軸承和軸承套表面受到損壞,表象為摩擦和發(fā)熱增加、滾動軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)性能惡化等。
軸電流的危害
在電動機(jī)運(yùn)行過程中,如果在兩端軸承滾動體和軸承圈之間、或電機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸承間有軸電流,電機(jī)軸承的使用壽命將會大大縮短。輕微的可運(yùn)行千把小時,嚴(yán)重的甚至只能運(yùn)行幾小時或更短時間,給現(xiàn)場安全生產(chǎn)帶來極大的影響。
軸電流對軸承的破壞大致有以下兩類典型癥狀:
●燒熔滑動軸承低熔點合金
軸電流將從軸承和轉(zhuǎn)軸的金屬接觸點通過,由于該金屬接觸點很小,所以這些點的電流密度大,在瞬間產(chǎn)生高溫,使軸承局部燒熔,被燒熔的軸承合金在碾壓力的作用下飛濺,于是在軸承內(nèi)表面上燒出小凹坑或軸承內(nèi)表面被壓出條狀電弧傷痕。
●滾動軸承抱死或散架
滾動體表面和軸承圈滾道表面因軸電流的燒蝕,輕者發(fā)熱、溫度異常,重者相互抱死或散架觸發(fā)過流保護(hù)停機(jī),甚至導(dǎo)致燒毀電機(jī)。
軸電流產(chǎn)生原因剖析
正常情況下,轉(zhuǎn)軸與軸承間有潤滑油膜的存在,起到絕緣的作用。對于較低的軸電壓,這層潤滑油膜仍能保護(hù)其絕緣性能,不會產(chǎn)生軸電流。當(dāng)軸電壓增加到一定數(shù)值時,尤其在電動機(jī)啟動時,軸承內(nèi)的潤滑油膜還未穩(wěn)定形成,軸電壓將擊穿油膜而放電,構(gòu)成回路,產(chǎn)生各類危害事故。可見軸電壓是內(nèi)在因素,分析軸電流的產(chǎn)生關(guān)鍵得搞清楚軸電壓。
軸的磁化
1)電機(jī)中環(huán)繞軸的各種閉合回路。電刷刷架裝置到集電環(huán)、電樞串聯(lián)回路、換向極繞組、補(bǔ)償繞組及各種連線,均有能使軸產(chǎn)生磁化的作用。若各類軸磁化的因素不加以抵消,就會產(chǎn)生軸磁化的現(xiàn)象。
2)有的特種電機(jī)凸極轉(zhuǎn)子每間隔一個磁極設(shè)置一個勵磁線圈,這種勵磁線圈產(chǎn)生的磁通不僅通過無勵磁線圈相鄰極,也可通過軸、機(jī)殼和定子鐵心構(gòu)成閉合磁回路,導(dǎo)致軸磁化。
3)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不同心
零部件制造精度、裝配誤差及其它各種因素,轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時和定子不完全同心,造成磁路不對稱,同樣會導(dǎo)致軸磁化。
定子磁軛中由脈動磁通所感生的軸電壓
1)機(jī)座有接縫的電機(jī)。當(dāng)一個有兩個接縫機(jī)座和4級轉(zhuǎn)子的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,其定子磁軛中的磁通總和不是任何時間均為零,其值是脈動的。這種脈動磁通在“軸—軸承—機(jī)殼”回路中感應(yīng)電壓。
2)轉(zhuǎn)子支撐偏心。轉(zhuǎn)子支撐偏心也會產(chǎn)生脈動磁通,同樣會在軸中感生交流電壓。
3)沖片疊裝等因素。由于扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素,再加上鐵芯槽、通風(fēng)孔等的存在,造成在磁路中存在不平衡的磁阻,在轉(zhuǎn)軸的周圍有交變磁通切割轉(zhuǎn)軸,在軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。
逆變供電
動機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時,由于電源電壓含有較高次的諧波分量,在電壓脈沖分量的作用下,定子繞組線圈端部、接線部分、轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生電磁感應(yīng),使轉(zhuǎn)軸的電位發(fā)生變化,從而產(chǎn)生軸電壓。
靜電感應(yīng)
在電動機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)場周圍有較多的高壓設(shè)備,在強(qiáng)電場的作用下,在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。
外部電源的介入
由于運(yùn)行現(xiàn)場接線比較繁雜,尤其大電機(jī)保護(hù)、測量元件接線較多,哪一根帶電線頭搭接在轉(zhuǎn)軸上,便會產(chǎn)生軸電壓。
其他原因
靜電荷的積累、測溫元件絕緣破損等因素都有可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。
軸電流的防范
針對軸電流形成的根本原因,一般在現(xiàn)場采用如下防范措施:
●軸端安裝接地碳刷
使接地碳刷可靠接地且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸,保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位,以此消除軸電流。
●加絕緣隔板
為防止磁不平衡等原因產(chǎn)生的軸電流,可在非軸伸端軸承座和軸承支架處加絕緣隔板,切斷軸電流的回路。
●加強(qiáng)絕緣防護(hù)
為了避免其他電動機(jī)附件導(dǎo)線絕緣破損造成的軸電流,應(yīng)定期細(xì)致檢查并加強(qiáng)導(dǎo)線或墊片絕緣,以消除不必要的軸電流隱患。
一般通過以上處理,大多電動機(jī)的軸電流微乎其微,已對電動機(jī)構(gòu)不成實質(zhì)上危害。
轉(zhuǎn)載請說明來自西安泰富西瑪電機(jī)(西安西瑪電機(jī)集團(tuán)股份有限公司)官方網(wǎng)站:http://www.zmbaxc.cn/zixun/weixiubaoyang150.html
軸電流究竟是怎么回事?
電機(jī)帶有載流導(dǎo)線和磁性回路結(jié)構(gòu),通常會導(dǎo)致軸的磁化或引起脈動磁通。脈動磁通在軸、軸承和機(jī)殼形成的回路中感生電壓,于是有軸電流流過回路,軸和滑動軸瓦表面、或滾動軸承和軸承套表面受到損壞,表象為摩擦和發(fā)熱增加、滾動軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)性能惡化等。
軸電流的危害
在電動機(jī)運(yùn)行過程中,如果在兩端軸承滾動體和軸承圈之間、或電機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸承間有軸電流,電機(jī)軸承的使用壽命將會大大縮短。輕微的可運(yùn)行千把小時,嚴(yán)重的甚至只能運(yùn)行幾小時或更短時間,給現(xiàn)場安全生產(chǎn)帶來極大的影響。
軸電流對軸承的破壞大致有以下兩類典型癥狀:
●燒熔滑動軸承低熔點合金
軸電流將從軸承和轉(zhuǎn)軸的金屬接觸點通過,由于該金屬接觸點很小,所以這些點的電流密度大,在瞬間產(chǎn)生高溫,使軸承局部燒熔,被燒熔的軸承合金在碾壓力的作用下飛濺,于是在軸承內(nèi)表面上燒出小凹坑或軸承內(nèi)表面被壓出條狀電弧傷痕。
●滾動軸承抱死或散架
滾動體表面和軸承圈滾道表面因軸電流的燒蝕,輕者發(fā)熱、溫度異常,重者相互抱死或散架觸發(fā)過流保護(hù)停機(jī),甚至導(dǎo)致燒毀電機(jī)。
軸電流產(chǎn)生原因剖析
正常情況下,轉(zhuǎn)軸與軸承間有潤滑油膜的存在,起到絕緣的作用。對于較低的軸電壓,這層潤滑油膜仍能保護(hù)其絕緣性能,不會產(chǎn)生軸電流。當(dāng)軸電壓增加到一定數(shù)值時,尤其在電動機(jī)啟動時,軸承內(nèi)的潤滑油膜還未穩(wěn)定形成,軸電壓將擊穿油膜而放電,構(gòu)成回路,產(chǎn)生各類危害事故。可見軸電壓是內(nèi)在因素,分析軸電流的產(chǎn)生關(guān)鍵得搞清楚軸電壓。
軸的磁化
1)電機(jī)中環(huán)繞軸的各種閉合回路。電刷刷架裝置到集電環(huán)、電樞串聯(lián)回路、換向極繞組、補(bǔ)償繞組及各種連線,均有能使軸產(chǎn)生磁化的作用。若各類軸磁化的因素不加以抵消,就會產(chǎn)生軸磁化的現(xiàn)象。
2)有的特種電機(jī)凸極轉(zhuǎn)子每間隔一個磁極設(shè)置一個勵磁線圈,這種勵磁線圈產(chǎn)生的磁通不僅通過無勵磁線圈相鄰極,也可通過軸、機(jī)殼和定子鐵心構(gòu)成閉合磁回路,導(dǎo)致軸磁化。
3)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不同心
零部件制造精度、裝配誤差及其它各種因素,轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時和定子不完全同心,造成磁路不對稱,同樣會導(dǎo)致軸磁化。
定子磁軛中由脈動磁通所感生的軸電壓
1)機(jī)座有接縫的電機(jī)。當(dāng)一個有兩個接縫機(jī)座和4級轉(zhuǎn)子的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,其定子磁軛中的磁通總和不是任何時間均為零,其值是脈動的。這種脈動磁通在“軸—軸承—機(jī)殼”回路中感應(yīng)電壓。
2)轉(zhuǎn)子支撐偏心。轉(zhuǎn)子支撐偏心也會產(chǎn)生脈動磁通,同樣會在軸中感生交流電壓。
3)沖片疊裝等因素。由于扇形沖片、硅鋼片等疊裝因素,再加上鐵芯槽、通風(fēng)孔等的存在,造成在磁路中存在不平衡的磁阻,在轉(zhuǎn)軸的周圍有交變磁通切割轉(zhuǎn)軸,在軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。
逆變供電
動機(jī)采用逆變供電運(yùn)行時,由于電源電壓含有較高次的諧波分量,在電壓脈沖分量的作用下,定子繞組線圈端部、接線部分、轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生電磁感應(yīng),使轉(zhuǎn)軸的電位發(fā)生變化,從而產(chǎn)生軸電壓。
靜電感應(yīng)
在電動機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)場周圍有較多的高壓設(shè)備,在強(qiáng)電場的作用下,在轉(zhuǎn)軸的兩端感應(yīng)出軸電壓。
外部電源的介入
由于運(yùn)行現(xiàn)場接線比較繁雜,尤其大電機(jī)保護(hù)、測量元件接線較多,哪一根帶電線頭搭接在轉(zhuǎn)軸上,便會產(chǎn)生軸電壓。
其他原因
靜電荷的積累、測溫元件絕緣破損等因素都有可能導(dǎo)致軸電壓的產(chǎn)生。
軸電流的防范
針對軸電流形成的根本原因,一般在現(xiàn)場采用如下防范措施:
●軸端安裝接地碳刷
使接地碳刷可靠接地且與轉(zhuǎn)軸可靠接觸,保證轉(zhuǎn)軸電位為零電位,以此消除軸電流。
●加絕緣隔板
為防止磁不平衡等原因產(chǎn)生的軸電流,可在非軸伸端軸承座和軸承支架處加絕緣隔板,切斷軸電流的回路。
●加強(qiáng)絕緣防護(hù)
為了避免其他電動機(jī)附件導(dǎo)線絕緣破損造成的軸電流,應(yīng)定期細(xì)致檢查并加強(qiáng)導(dǎo)線或墊片絕緣,以消除不必要的軸電流隱患。
一般通過以上處理,大多電動機(jī)的軸電流微乎其微,已對電動機(jī)構(gòu)不成實質(zhì)上危害。
轉(zhuǎn)載請說明來自西安泰富西瑪電機(jī)(西安西瑪電機(jī)集團(tuán)股份有限公司)官方網(wǎng)站:http://www.zmbaxc.cn/zixun/weixiubaoyang150.html
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